Використання сплавів
В якості конструктивного матеріалу часто використовують не чистий алюміній, а сплави на його основі.
Алюмінієво-магнієві сплави. Характеризуються поєднанням високої пластичності, задовільною міцності, корозійної стійкості, хорошою зварюваності і високою вібростійкості. Найчастіше в промисловості використовують сплави, в яких вміст магнію коливається в межах 1-5%. Чим більше цей показник, тим надійніше сплав. Кожен відсоток дає додаткові 30 МПа до межі міцності.
Сплави, які містять за масою до 3% магнію, відрізняються структурною стабільністю при нормальній і підвищеній температурі, навіть в нагартованому стані. З ростом вмісту магнію стабільність знижується. При збільшенні його кількості до 6% погіршується корозійна стійкість сплаву. Тому для подальшого підвищення міцнісних характеристик, системи алюміній-магній легують титаном, марганцем, хромом, ванадієм або кремнієм. Попадання міді і заліза в такі сплави небажано. Воно призводить до зниження зварюваності і корозійної стійкості.
Алюмінієво-марганцеві сплави. Володіють високими показниками міцності, пластичності, технологічності, корозійної стійкості і зварюваності. У системах алюміній-марганець основними домішками є залізо і кремній. Ці елементи знижують ступінь розчинності марганцю в алюмінії. Щоб отримати дрібнозернисту структуру, такі сплави легують титаном. Достатня кількість марганцю забезпечує стабільну структуру нагартованного металу, при будь-якій температурі.
Алюмінієво-мідні сплави. По своїх механічних властивостях у термоупрочненном стані, ця система може обійти низьковуглецеві сталі. Такі сплави дуже технологічні. Їх єдиний недолік – низька корозійна стійкість. З цією проблемою борються шляхом використання захисних покриттів.
В якості легуючих добавок використовують залізо, магній, марганець і кремній. Сильніше всього на властивості сплаву впливає магній, помітно підвищуючи межі текучості і міцності системи. Кремній підвищує здатність сплаву до штучному старінню, а залізо з нікелем – його жароміцність. Нагартовка цих систем після гарту призводить до прискорення штучного старіння, а також збільшує їх опір корозії і міцність.
Сплави системи алюміній-цинк, марганець. Цінуються за високі показники міцності і технологічності. Висока зміцнення досягається завдяки хорошій розчинності компонентів при підвищених температурах, яка різко зменшується при охолодженні. Головним і дуже істотним недоліком таких систем є їх низький опір корозії. Для підвищення цього показника застосовують легування міддю. Також ще в 60-ті роки минулого століття було виявлено, що присутність літію в системах алюміній-цинк, марганець дозволяє уповільнити природне і прискорити штучне старіння. Крім того, літій зменшує вагу сплаву і збільшує його модуль міцності.
У промисловості використовуються також силуміни (алюмінієво-кремнієві сплави), з яких відливають корпусу всіляких механізмів, і комплексні сплави (авіалі).
